Si ritiene che le particelle voluminose (WIMP) che interagiscono debolmente dominino la materia oscura e sono in atto enormi sforzi per rilevarle. I WIMP sono quindi notoriamente difficili da rilevare, se esistono quello è.
Tuttavia, alcuni fisici non sono così sicuri che i WIMP siano la chiave per la caccia alla materia oscura. In un nuovo studio, due ricercatori statunitensi hanno riaperto il dibattito sulla materia oscura, suggerendo che la maggior parte di essa potrebbe essere composta particelle più pesanti e fortemente interagentio forse più piccolo, anche di più particelle che interagiscono debolmente rispetto alla teoria WIMP. I fisici arrivano anche a suggerire che l'Universo sarebbe un luogo ancora più interessante dove domina la materia oscura senza WIMP ...
“Sappiamo poco della materia oscura, dal momento che non possiamo misurarla direttamente", Ha dichiarato Jonathan Feng, un fisico dell'Università della California, Irvine. “Ma ci sono teorie e modelli. I WIMP sono attraenti perché compaiono in molte teorie popolari di nuove particelle e interazioni. E se ci fossero altre possibilità ben motivate per la materia oscura oltre ai WIMP?”
Feng, con il coautore Jason Kumar, ha pubblicato un articolo su Lettere di revisione fisica chiamato "Particelle di materia oscura senza masse su scala debole o interazioni deboli, "E i risultati hanno messo in discussione la validità di concentrarsi sui WIMP come componente principale della materia oscura che si pensava costituisse la maggior parte della massa nel nostro Universo. Il problema con la materia oscura, come affermato da Feng, è che non possiamo misurarla (osservarla) direttamente e quindi non abbiamo la minima idea di cosa sia. Sappiamo che è lì, il movimento di galassie e ammassi galattici indica un'influenza gravitazionale di qualcosa diverso da quello che possiamo vedere (cioè la materia luminosa), ma la materia oscura non interagisce attraverso la forza elettromagnetica, rendendola un'entità particolarmente difficile da studiare.
Ci sono forti ragioni teoriche per credere che i WIMP siano al centro degli studi sulla materia oscura, ma Feng e Kumar hanno composto modelli che suggeriscono altre particelle debolmente e fortemente interagenti in grado di spiegare alcuni dei fenomeni che stiamo osservando.
“I WIMP sono un esempio molto specifico di materia oscura, ma esiste una classe più ampia di particelle, "Ha aggiunto Feng. “Abbiamo scoperto che alcuni dei modelli prevedevano anche la giusta quantità di materia oscura per l'universo, ma con materia oscura che interagiva molto più fortemente o debolmente dei WIMP. Ci chiediamo se l'attenzione quasi esclusiva per i WIMP sia davvero giustificata.”
In effetti, molta attenzione è focalizzata sulla teoria WIMP, e se i ricercatori sulla materia oscura venissero sbattuti le palpebre da una teoria a discapito di una spiegazione più sottile? Uno dei punti chiave sollevati è che esistono forti prove a sostegno dei candidati alla materia oscura con una massa di circa 1 GeV. Questa scoperta proviene dal progetto DAMA (materia oscura) presso il Gran Sasso National Laboratories, in Italia, che indaga il segnale da possibili interazioni della materia oscura nell'alone galattico. I WIMPS sono molto più grandi, con una massa di 100 GeV. Questo segnale potrebbe provenire da un candidato di materia oscura molto più leggero che interagisce debolmente?
Ci sono anche suggerimenti di altre ricerche secondo cui particelle fortemente interagenti si annichilano continuamente, generando fotoni ad alta energia che possono essere osservati pervadere l'intero Universo. Sebbene questa sia teoria, Feng è ottimista riguardo agli esperimenti energetici con i fotoni.
Tuttavia, la nuova analisi del dominio WIMP sulla materia oscura crea alcuni scenari interessanti per l'Universo. Considerando la materia oscura senza WIMP, iniziano a formarsi alcune spiegazioni piuttosto esotiche.
“Ci sono teorie secondo cui esiste un mondo ombra dietro il nostro. È un mondo specchio che è come il nostro, ma non interagisce con il nostro,"Ha detto Feng. “Con la materia oscura WIMP, questa possibilità è remota.”
“La materia oscura senza WIMP richiede nuove forze di cui non sappiamo molto. Se potessi avere prove di questo tipo di materia oscura, potrebbe essere un indizio dell'esistenza di questo mondo ombra.”
UN mondo ombra può sembrare un po 'eccentrico, ma è anche costruito da teorie praticabili proprio come la teoria WIMP generalmente accettata. Questo nuovo studio è certamente un promemoria che la materia oscura è una quantità sconosciuta e che i ricercatori dovrebbero essere aperti ad altre particelle e non solo WIMPS…
Pubblicazione: lettere di revisione fisiche
Fonte: Physorg.com
